挑戰(zhàn)假設：地球內核的8.5年周期

時間：2025-12-08 03:00:30 來源：網絡整理編輯：知識

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傾斜內核抖動的示意圖。鳴謝:uux.cn/丁博士/自然通訊。10.1038/s41467-023-43894-9。神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網泰賈斯里·古魯拉杰）：來自中國的研究人員已

傾斜內核抖動的示意圖。鳴謝:uux.cn/丁博士/自然通訊。假設10.1038/s41467-023-43894-9。地球的年
（神秘的內核地球uux.cn）據美國物理學家組織網（泰賈斯里·古魯拉杰）：來自中國的研究人員已經證實，在極移和日長變化中存在大約8.5年的周期內核擺動(ICW)，揭示了地球內核和地幔之間大約0.17度的挑戰(zhàn)靜態(tài)傾斜，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的假設假設，并提供了對地球內部動力學和密度分布的地球的年見解。
這項研究的內核結果發(fā)表在《自然通訊》上。
地球的周期內核是一個堅固、致密的挑戰(zhàn)球體，主要由鐵和鎳組成。假設它位于液態(tài)外核之下，地球的年半徑約為1200公里(746英里)。內核這個區(qū)域在地球的周期地球物理過程中發(fā)揮著至關重要的作用，影響著地球的磁場，并對地球內部的整體動態(tài)做出貢獻。
了解內核的性質和行為對于揭開與地球結構、地震活動和磁場有關的謎團至關重要。
ICW指的是地球內核圍繞其旋轉軸的擺動運動。這種現(xiàn)象的特征是內核的圖形軸的周期性振蕩。
一項新的研究證實，地球的ICW有一個周期運動，其周期大約為8.5年。這種擺動運動已經在極地運動、地球旋轉軸的周期性運動和日長變化(LOD)以及地球轉速變化的測量中觀察到。
這項研究的合著者、武漢大學地球物理系系主任丁浩教授受到了地球自由振蕩中揭示的非傳統(tǒng)密度結構的啟發(fā)。
他告訴Phys.org，“我當時的博士生安亞沖博士和我在PM和LOD中發(fā)現(xiàn)了一個8.5年的信號，這促使我們進行了目前的研究。”
地球的自由振蕩和旋轉
地球有四層——地殼、地幔、外核和內核。
傳統(tǒng)上，我們對地球自轉的理解一直基于地幔和地核沿徑向(從中心向外延伸)均勻密度分布的假設。這一假設導致人們相信地核的旋轉軸與地幔的旋轉軸是一致的。
“然而，地球自由振蕩(地球作為一個整體的自然振蕩)的結果表明，地球內部的密度結構是高度不均勻的，所以這個假設應該是不現(xiàn)實的，”丁博士解釋說。
當丁教授在2018年分析地球的PM時，出現(xiàn)了一個周期約為8.5年的信號，這表明ICW。這個意外的發(fā)現(xiàn)，后來被地球自轉的LOD中的類似信號所證實，引發(fā)了一個范式的轉變。
基于這些發(fā)現(xiàn)，研究人員仔細分析了地球自轉的PM和LOD，并將PM中大約8.5年的信號確定為ICW的表現(xiàn)。
這個結論是在排除了三個外部激發(fā)源——大氣、海洋和水文——后得出的。有趣的是，8.5年的信號不僅限于PM；它也始終存在于地球旋轉軸的周期性運動中，或稱為LOD。
這種同時存在強烈暗示了ICW和這些旋轉動力學之間的深遠聯(lián)系。
內核和地幔之間的靜態(tài)傾斜
為了解釋在PM和LOD中檢測到的8.5年信號，研究人員檢查了兩者中ICW的振幅。這使他們推斷在內核的旋轉軸和地幔之間存在0.17度的靜態(tài)傾斜角。
“這意味著內核的潛在東偏轉角小于1度，下地幔/核-幔邊界層的對稱軸與上地幔不重合?！?br>“這些偏差為地幔的3D密度模型提供了有價值的約束，并質疑了流動性核心扁圓體的假設，突出了使用傳統(tǒng)理論計算的完美球形的潛在偏差，”丁博士解釋說。
此外，ICW大約8.5年的周期揭示了地球復雜性的另一層。周期性運動表明在內核邊界處的密度跳躍約為0.52 g/cm3。
簡單來說，這意味著在內核和它周圍的層之間的邊界上有一個明顯的密度變化。
雖然研究主要集中在內核，但確定的靜態(tài)傾斜和ICW可能會將其影響擴展到更廣泛的地球物理現(xiàn)象。正如丁博士解釋的那樣，“靜態(tài)傾斜還可能導致液核形狀發(fā)生一定變化，導致流體運動發(fā)生變化，地磁場也相應發(fā)生變化?！?br>對未來研究的啟示
這項研究揭示了地球的ICW及其相關的靜態(tài)傾斜，挑戰(zhàn)了關于地球自轉的傳統(tǒng)假設。ICW 8.5年的周期，伴隨著內核邊界明顯的密度跳躍，揭示了我們星球內部動力學的復雜性。
丁博士和他的團隊未來的研究目標是更深入地研究地球內核的分層結構和密度，探索內核運動的模式和周期。
“地球內核的分層結構和密度一直是地球科學研究中的難題。我們旨在更深入地研究地核的周期性振蕩和差異旋轉，尋求這些不同且可能難以共存的概念理論的清晰度?！?/div>

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